KR20050086591A - 기판의 형상을 조절하기 위한 척킹 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 및 제2 대향 표면(26b, 26a)을 가지는 기판(26)의 조절 성형을 위한 척킹 시스템(40) 및 방법에 관한 것이다. 이는 기판상에 지지되는 외력으로부터 발생하는 제2 대향 표면의 구조적 왜곡을 완화시키기 위해 제1 대향 표면의 상이한 구역 사이에 압력 차이를 생성함으로써 달성된다. 이를 위해, 척킹 시스템은 제1 및 제2 대향 측면을 가지는 척 본체를 포함한다. 일 측면이 그 사이에서 연장한다. 제1 측면은 제1 및 제2 이격 지지 구역(58, 60)을 포함한다. 제1 지지 구역은 제2 지지 구역 및 제1 및 제2 리세스(52, 54)를 둘러싸고 있다. 제2 지지 구역은 제2 리세스와 중첩하는 본체의 부분이 미리 결정된 파장을 갖는 방사선에 투명한 상태로 제2 리세스를 둘러싼다. 제2 측면 및 측면은 외부면을 형성한다.

Description

기판의 형상을 조절하기 위한 척킹 시스템 및 방법{A CHUCKING SYSTEM AND METHOD FOR MODULATING SHAPES OF SUBSTRATES}
본 발명의 분야는 일반적으로 각인 리소그래피(imprint lithography)에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 각인 리소그래피 프로세스 중에 바람직하지 않은 패턴 편차를 감소시키는 것에 관한 것이다.
마이크로-제조는 예를 들면 마이크로 미터 이하의 차수의 특징부를 갖는 매우 소형의 구조체의 제조를 수반한다. 마이크로-제조가 상당한 영향을 갖는 하나의 영역은 집적 회로의 처리이다. 반도체 처리 산업은 기판 상에 형성된 단위 면적당 회로를 증가시키면서 더 큰 제조 수율을 얻으려는 노력을 계속하기 때문에, 마이크로-제조가 상당히 중요해진다. 마이크로-제조는 형성되는 구조체의 최소 특징부 치수의 증가된 감소를 허용하면서 더 큰 프로세스 제어를 제공한다. 마이크로-제조가 이용되고 있는 다른 개발 영역은 생명 공학, 광학 기술, 기계 시스템 등을 포함한다.
예시적인 마이크로-제조 기술은 윌슨(Willson) 등에 허여된 미국 특허 제6,334,960호에 개시되어 있다. 윌슨 등은 구조체 내에 양각 이미지를 형성하는 방법을 개시한다. 이 방법은 전사층을 갖는 기판을 제공하는 것을 포함한다. 전사층은 중합 가능 유체 조성물로 덮인다. 몰드는 중합 가능 유체와 기계적으로 접촉한다. 몰드는 양각 구조체를 포함하고, 중합 가능 유체 조성물이 양각 구조체를 충전한다. 중합 가능 유체 조성물은 이어서 이를 고화하고 중합하기 위한 상태로 되고, 몰드의 양각 구조체와 상보적인 양각 구조체를 포함하는 전사층 상에 고화 중합 재료를 형성한다. 다음, 몰드는 몰드 내의 양각 구조체의 모사(replica)가 고화 중합 재료 내에 형성되도록 고형 중합 재료로부터 분리된다. 전사층 및 고화 중합 재료는 양각 이미지가 전사층 내에 형성되도록 고화 중합 재료에 대해 전사층을 선택적으로 에칭하기 위한 환경을 받게 된다. 이 기술에 요구되는 시간 및 제공되는 최소 특징부 치수는 특히 중합 가능 재료의 조성에 의존한다.
초우(Chou)에 허여된 미국 특허 제5,772,905호는, 적어도 하나의 돌출 특징부를 갖는 몰드가 기판 상에 지지된 박막 내로 프레스되는 기판 상에 코팅된 박막 내에 초미세(36nm 이하) 패턴을 형성하기 위한 리소그래피 방법 및 장치를 개시한다. 몰드 내의 돌출 특징부는 박막 내에 리세스를 형성한다. 몰드는 막으로부터 제거된다. 다음, 박막은 리세스 내의 박막이 제거되어 기저(underlying) 기판을 노출시키도록 처리된다. 따라서, 몰드 내의 패턴이 박막에서 대체되어 리소그래피를 완료한다. 박막 내의 패턴은 후속의 프로세스에서 기판 또는 기판 상에 부가된 다른 재료에 재현된다.
또 다른 각인 리소그래피 기술은 초우 등의 Ultrafast and Direct Imprint of Nanostructure in Silicon, 네이처사, Col. 417, 페이지 835 내지 837, 2002년 6월에 개시되어 있고, 이는 레이저 보조 직접 각인(LADI) 프로세스라 칭한다. 이 프로세스에서, 기판의 구역은 레이저에 의해 구역을 가열함으로써 유동 가능, 예를 들면 액화되어 형성된다. 구역이 소정의 점도에 도달한 후에, 그 상부에 패턴을 갖는 몰드가 구역과 접촉하여 배치된다. 유동 가능 구역은 패턴의 프로파일에 순응하고 이어서 냉각되어, 기판 내로 패턴을 고화한다. 이 방식으로 패턴을 형성할 때 중요한 고려 사항은 몰드의 제어를 유지하는 것이다. 이 방식으로, 특히 몰드의 바람직하지 않은 변형으로부터 초래하는 패턴 내의 바람직하지 않은 편차가 회피될 수 있다. 예를 들면, 평면내(in-plane) 왜곡은 라인 폭 편차, 뿐만 아니라 패턴 배치 에러를 유발할 수 있다. 평면외(out-of-plane) 왜곡은 기저 잔류층의 두께의 변경을 초래하는 광학 리소그래피 내의 초점의 손실을 유발할 수 있다. 이는 라인 폭 제어 및 에치 전사 양자를 어렵게 할 수 있다.
따라서, 그 상부에 패턴이 형성되는 기판에 대해 몰드를 적절하게 위치시키기 위해 몰드를 성형하고 보유하기 위한 개선된 기술이 제공되는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 리소그래피 시스템의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 리소그래피 시스템의 개략 입면도.
도 3은 도 2에 도시된 각인층이 중합되고 가교 결합되기 전에 구성되는 재료의 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 재료가 방사선을 받은 후에 변형되는 가교 결합 폴리머 재료의 개략도.
도 5는 각인층의 패터닝 후에 도 1에 도시된 각인층으로부터 이격된 몰드의 개략 입면도.
도 6은 제1 각인층 내의 패턴이 내부에 전사된 후에 도 5에 도시된 기판의 정상부에 위치된 부가의 각인층의 개략 입면도.
도 7은 도 1에 도시된 각인 헤드의 상세 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 척킹 시스템의 단면도.
도 9는 도 7에 도시된 각인 헤드의 분해도.
도 10은 도 8에 도시된 척 본체의 저면 평면도.
도 11은 상부에 각인층이 배치되어 있는 도 2, 도 5 및 도 6에 도시된 웨이퍼의 상면도.
도 12는 각인 구역 중 하나에서의 몰드의 위치를 도시하는 도 11의 상세도.
도 13은 대안 실시예에 따른 도 8에 도시된 척 본체의 저면 평면도.
도 14는 제2 대안 실시예에 따른 도 8에 도시된 척 본체의 단면도.
도 15는 본 발명에 따른 각인 리소그래피 기술을 사용하여 형성된 패턴 내의 왜곡을 감소시키는 방법을 도시하는 순서도.
도 16은 본 발명의 대안 실시예에 따른 각인 리소그래피 기술을 사용하여 형성된 패턴 내의 왜곡을 감소시키는 방법을 도시하는 순서도.
본 발명은 몰드를 사용하여 그 상부에 패턴이 형성되는 웨이퍼에 대해 몰드를 적절하게 성형하고 위치시키기 위해 기판을 조절하기 위한 척킹 시스템에 관한 것이다. 척킹 시스템은 그 사이로 연장하는 에지면을 갖는 제1 및 제2 대향 측면을 구비하는 척 본체를 포함한다. 제1 측면은 제1 및 제2 이격 지지 구역을 구획하는 제1 및 제2 이격 리세스를 포함한다. 제1 지지 구역은 제2 지지 구역 및 제1 및 제2 리세스를 둘러싼다. 제2 지지 구역은 제2 리세스를 둘러싸고, 제2 리세스와 중첩하는 본체의 부분은 미리 결정된 파장을 갖는 방사선에 투명하다. 상기 부분은 제2 측면으로부터 연장하여 제2 리세스에 근접하여 종결한다. 제2 측면 및 측면은 외부면을 구획한다. 본체는 외부면 중 하나와 유체 연통하여 제1 및 제2 리세스를 각각 배치하는 본체를 통해 연장하는 관통로를 포함한다.
다른 실시예에서, 압력 제어 시스템이 구비된다. 제1 관통로는 압력 제어 시스템과 유체 연통하여 제1 리세스를 배치하고 제2 관통로는 제2 리세스와 유체 연통하여 압력 제어 시스템을 배치한다. 척 본체에 장착될 때, 기판은 제1 및 제2 지지 구역에 지지되어 제1 및 제2 리세스를 덮는다. 제1 리세스 및 그와 중첩하는 기판의 부분은 제1 챔버를 구획하고 제2 리세스 및 그와 중첩하는 기판의 부분은 제2 챔버를 구획한다. 압력 제어 시스템은 제1 및 제2 챔버 내의 압력을 제어하도록 작동한다. 구체적으로, 척 본체와의 기판의 위치를 유지하기 위해 압력이 제1 챔버 내에 설정된다. 제2 챔버 내의 압력은 특히 각인 중에 발생하는 기판 내의 왜곡을 감소시키도록 제1 챔버 내의 압력과 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1 챔버는 중력 하에서 척 본체로부터 기판의 분리가 방지되도록 척 본체에 대해 기판을 보유하기 위해 진공 배기될 수 있다. 제2 챔버는 그와 중첩하는 제2 측면의 부분 내의 왜곡을 감소시키도록 가압된다. 이 방식으로, 정수압이 척에 대해 기판을 보유하고 기판 내의 구조적 왜곡을 방지하기 위해 기판에 인가된 외력을 보상하기 위해 이용된다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예는 이하에 더 상세히 설명된다. 이를 위해, 제1 및 제2 대향 표면을 갖는 기판의 형상을 조절하기 위한 방법은 제2 대향 표면 내의 구조적 왜곡을 완화하기 위해 제1 대향 표면의 상이한 구역 사이에 압력 차이를 생성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 이들 및 다른 실시예는 이하에 더 상세히 설명된다.
도 1은 브리지(14)를 갖는 한 쌍의 이격 브리지 지지부(12) 및 이들 사이로 연장하는 스테이지 지지부(16)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 시스템(10)을 도시한다. 브리지(14)와 스테이지 지지부(16)는 이격되어 있다. 브리지(14)에 연결된 각인 헤드(18)는 브리지(14)로부터 스테이지 지지부(16)를 향해 연장한다. 각인 헤드(18)에 직면하여 스테이지 지지부(16) 상에 배치된 것은 모션 스테이지(20)이다. 모션 스테이지(20)는 X 및 Y축을 따라 스테이지 지지부(16)에 대해 이동하도록 구성된다. 방사원(22)이 모션 스테이지(20)에 활성 방사선을 충돌시키도록 시스템(10)에 연결된다. 도시된 바와 같이, 방사원(22)은 브리지(14)에 연결되고 방사원(22)에 접속된 발전기(23)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상부에 몰드(28)를 갖는 기판(26)이 각인 헤드(18)에 연결된 다. 몰드(28)는 예를 들면 100nm와 같은 나노미터 차수의 단차 높이를 갖는 복수의 이격 오목부(28a) 및 돌출부(28b)에 의해 구획된 복수의 특징부를 포함한다. 복수의 특징부는 모션 스테이지(20)에 위치된 웨이퍼(30) 내로 전사될 원래 패턴을 구획한다. 이를 위해, 각인 헤드(18)는 Z축을 따라 이동하고 몰드(28)와 웨이퍼(30) 사이의 거리(d)를 변경시키도록 적용된다. 이 방식으로, 몰드(28) 상의 특징부가 이하에 더 상세히 설명되는 웨이퍼(30)의 유동 가능 구역으로 각인될 수 있다. 방사원(22)은 몰드(28)가 방사원(22)과 웨이퍼(30) 사이에 위치되도록 배치된다. 그 결과, 몰드(28)는 방사원(22)에 의해 생성된 방사선에 실질적으로 투명하게 하는 재료로 제조된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 각인층(34)과 같은 유동 가능 구역이 실질적으로 평면 프로파일을 나타내는 표면(32)의 부분에 배치된다. 유동 가능 구역은 그대로 본원에 참조에 의해 합체되어 있는 미국 특허 제5,772,905호에 개시된 고온 양각 프로세스, 또는 초우 등의 실리콘 내의 나노구조체의 초고속 및 직접 각인, 특성, Col. 417, 페이지 835 내지 837, 2002년 6월에 설명된 유형의 레이저 보조 직접 각인(LADI) 프로세스와 같은 임의의 공지의 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서, 유동 가능 구역은 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이 웨이퍼(30) 상에 재료(36a)의 복수의 이격된 개별 비드(36)로서 증착되는 각인층(34)으로 구성된다. 각인층(34)은 내부에 원래 패턴을 기록하여 기록 패턴을 형성하도록 선택적으로 중합되고 가교 결합될 수 있는 재료(36a)로 형성된다. 재료(36a)는 지점(36b)에서 가교 결합되어 가교 결합 폴리머 재료(36c)를 형성하는 것으로서 도시되어 있다.
도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 각인층(34)에 기록된 패턴은 부분적으로는 몰드(28)와의 기계적 접촉에 의해 생성된다. 이를 위해, 각인 헤드(18)는 각인층(34)이 몰드(28)와 기계적으로 접촉하게 하고 표면(32) 상에 재료(36a)의 연속 형성에 의해 각인층(34)을 형성하기 위해 비드(36)를 전개시키도록 거리(d)를 감소시킨다. 일 실시예에서, 거리(d)는 각인층(34)의 하위부(34a)가 오목부(28a)에 진입하여 이를 충전하도록 감소된다.
오목부(28a)의 충전을 용이하게 하기 위해, 재료(36a)는 재료(36a)의 연속 형성에 의해 표면(32)을 덮으면서 오목부(28a)를 완전히 충전하기 위한 필수 특성을 구비한다. 본 발명의 실시예에서, 돌출부(28b)와 중첩하는 각인층(34)의 하위부(34b)는 소정의 일반적으로는 최소 거리(d)가 도달한 후에 잔류하여, 두께(t1)를 갖는 하위부(34a) 및 두께(t2)를 갖는 하위부(34b)를 남겨둔다. 두께(t1 및 t2)는 적용에 따라 요구되는 임의의 두께일 수 있다. 일반적으로 t1은 도 5에 더 명확하게 도시된 바와 같이 하위부(34a)의 폭(u)의 2배보다 크지 않도록(즉 t1≤2u) 선택된다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 소정 거리(d)가 도달된 후, 방사원(22)은 재료(36a)를 중합하여 가교 결합하여 가교 결합 폴리머 재료(36c)를 형성하는 활성 방사선을 생성한다. 그 결과, 각인층(34)의 조성이 재료(36a)로부터 고체인 재료(36c)로 변형된다. 구체적으로는, 재료(36c)는 도 5에 더 명확하게 도시된 바와 같이, 몰드(28)의 표면(28c)의 형상에 순응하는 형상을 각인층(34)의 측면(34c)에 제공하도록 고화된다. 각인층(34)이 도 4에 도시된 바와 같이 재료(36c)로 구성되도록 변형된 후에, 도 2에 도시된 각인 헤드(18)는 몰드(28) 및 각인층(34)이 이격되도록 거리(d)를 증가시키기 위해 이동된다.
도 5를 참조하면, 부가의 처리가 웨이퍼(30)의 패터닝을 완료하도록 이용될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼(30) 및 각인층(34)은 각인층(34)의 패턴을 웨이퍼(30) 내로 전사하여 도 6에 도시된 패터닝 표면(32a)을 제공하도록 에칭될 수 있다. 에칭을 용이하게 하기 위해, 각인층(34)이 형성되는 재료는 원하는 바에 따라 웨이퍼(30)에 대한 상대 에칭율을 구획하도록 변화될 수 있다. 웨이퍼(30)에 대한 각인층(34)의 상대 에칭율은 약 1.5:1 내지 약 100:1의 범위일 수 있다. 대안적으로, 또는 부가로, 각인층(34)은 그 상부에 선택적으로 배치된 포토레지스트 재료(도시 생략)에 대해 상이한 에칭을 구비할 수 있다. 포토레지스트 재료(도시 생략)는 공지의 기술을 사용하여 각인층(34)을 더욱 패터닝하도록 제공될 수 있다. 웨이퍼(30) 및 각인층(34)을 형성하는 원하는 에칭율 및 기저 성분에 따라 임의의 에칭 프로세스가 이용될 수 있다. 예시적인 에칭 프로세스는 플라즈마 에칭, 반응성 이온 에칭, 화학 습식 에칭 등을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 예시적인 방사원(22)은 자외선 방사선을 생성할 수 있다. 열, 전자기 등과 같은 다른 방사원이 이용될 수 있다. 각인층(34) 내의 재료의 중합을 초기화하는데 이용되는 방사선의 선택은 당 기술 분야의 숙련자에게 공지되어 있고 일반적으로 요구되는 특정 적용에 의존한다. 더욱이, 몰드(28) 상의 복수의 특징부는 흉벽(battlement)의 형상을 몰드(28)의 단면에 제공하는 돌출부(28b)에 평행한 방향을 따라 연장하는 오목부(28a)로서 도시되어 있다. 그러나, 오목부(28a) 및 돌출부(28b)는 집적 회로를 생성하는데 요구되는 임의의 특징부에 실질적으로 대응할 수 있고 1/수십 나노미터 정도로 작을 수 있다. 그 결과, 예를 들면 대략 실온(예를 들면, 25℃)에서 약 10ppm/℃ 미만 열 팽창 계수를 갖는 열적으로 안정한 재료로 시스템(10)의 부품을 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 구성 재료는 약 10ppm/℃ 미만, 또는 1ppm/℃ 미만의 열 팽창 계수를 가질 수 있다. 이를 위해, 브리지 지지부(12), 브리지(14) 및/또는 스테이지 지지부(16)는 이하의 재료: 실리콘 카바이드, 상표명 INVAR 또는 상표명 SUPER INVARTM로 입수 가능한 철 합금, ZERODUR을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아닌 세라믹 중 하나 이상으로 제조될 수 있다. 부가적으로, 테이블(24)은 주위 환경에서의 진동으로부터 시스템(10)의 잔여 부품을 격리하도록 구성될 수 있다. 예시적인 테이블(24)은 미국 캘리포니아주 어빈 소재의 뉴포트 코포레이션(Newport Corporation)으로부터 입수 가능하다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 몰드(28)가 상부에 존재하는 기판(26)은 척 본체(42)를 포함하는 척킹 시스템(chucking system)(40)을 경유하여 각인 헤드 하우징(18a)에 연결된다. 구체적으로는, 기판(26)은 대향 표면(26a, 26b) 및 이들 사이로 연장하는 주위면(26c)을 포함한다. 표면(26b)은 척 시스템(40)에 대면하고, 몰드(28)가 표면(26a)으로부터 연장한다. 도 2에 도시된 비드(36)로부터 유체가 몰드(28)의 영역을 너머 확산되지 않는 것을 보장하기 위해, 도 8에 도시된 바와 같은 몰드(28)의 표면(28c)은 예를 들면 15 미크론과 같은 미크론 차수의 거리로 기판(26)의 표면(26a)으로부터 이격된다. 교정 시스템(18b)이 각인 헤드 하우징(18a)에 연결되고, 척 본체(42)는 만곡 시스템(18c)을 마주 향하여 교정 시스템(18b)에 기판(26)을 연결한다. 교정 시스템(18b)은 도 5에 도시된 기판(26)과 웨이퍼(30) 사이의 적절한 배향 정렬을 용이하게 하여 이들 사이에 실질적으로 균일한 간극 거리(d)를 성취한다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 교정 시스템(18b)은 복수의 액추에이터(19a, 19b, 19c) 및 베이스 플레이트(19d)를 포함한다. 구체적으로는, 액추에이터(19a, 19b, 19c)는 하우징(18a)과 베이스 플레이트(19d) 사이에 연결된다. 만곡 시스템(18c)은 만곡 스프링(21a) 및 만곡 링(21b)을 포함한다. 만곡 링(21b)은 베이스 플레이트(19d)와 만곡 스프링(21a) 사이에 연결된다. 액추에이터(19a, 19b, 19c)의 모션은 만곡 스프링(21a) 및 따라서 척 본체(42) 및 기판(26)의 대강의 교정을 허용하고 할 수 있는 만곡 링(21b)을 배향한다. 액추에이터(19a, 19b, 19c)는 또한 Z축에 대한 만곡 링(21b)의 병진 운동을 용이하게 한다. 만곡 스프링(21a)은 적절한 배향 정렬이 도 2에 도시된 바와 같이 웨이퍼(30)와 기판(26) 사이에 성취될 수 있도록 X-Y 평면에서의 짐벌형(gimbla-like) 모션을 용이하게 하는 복수의 선형 스프링을 포함한다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 척 본체(42)는 그 상부에 몰드(28)가 부착되어 진공 기술을 이용하는 기판(26)을 보유하도록 적용된다. 이를 위해, 척 본체(42)는 제1 및 제2 대향 측면(46, 48)을 포함한다. 측면, 또는 에지 표면(50)은 제1 측면(46)과 제2 측면(48) 사이로 연장한다. 제1 측면(46)은 제1 리세스(52)와 제1 리세스(52)로부터 이격된 제2 리세스(54)를 포함하여 제1 및 제2 이격 지지 구역(58, 60)을 구획한다. 제1 지지 구역(58)은 제2 지지 구역(60) 및 제1 및 제2 리세스(52, 54)를 둘러싼다. 제2 지지 구역(60)은 제2 리세스(54)를 둘러싼다. 제2 리세스(54)와 중첩하는 척 본체(42)의 부분(62)은 상술한 활성 방사선의 파장과 같은 미리 결정된 파장을 갖는 방사선에 투명하다. 이를 위해, 부분(62)은 유리와 같은 투명 재료의 얇은 층으로 제조된다. 그러나, 부분(62)이 제조되는 재료는 도 2에 도시된 방사원(22)에 의해 생성된 방사선의 파장에 의존할 수 있다. 부분(62)은 제2 측면으로부터 연장하고 제2 리세스(54)에 근접하여 종결되며, 몰드(28)가 그와 중첩하도록 적어도 몰드(28)의 영역 정도로 크게 영역을 구획해야 한다. 척 본체(42) 내에 형성된 것은 도면 부호 64 및 66으로 도시된 하나 이상의 관통로이다. 관통로(64)와 같은 관통로 중 하나는 제1 리세스(52)를 측면(50)과 유체 연통하여 배치한다. 관통로(66)와 같은 나머지 관통로는 제2 리세스(54)를 측면(50)과 유체 연통하여 배치한다.
관통로(64)는 마찬가지로 측면(48)과 제1 리세스(52) 사이로 연장될 수 있다. 유사하게, 관통로(66)는 제2 측면(48)과 제2 리세스(54) 사이로 연장될 수 있다. 요구되는 것은 관통로(64, 66)가 리세스(52, 54)를 펌프 시스템(70)과 같은 압력 제어 시스템과 유체 연통하여 배치하는 것을 용이하게 하는 것이다.
펌프 시스템(70)은 서로 독립적으로 리세스(52, 54)에 근접한 압력을 제어하기 위한 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 척 본체(42)에 장착될 때, 기판(26)은 제1 및 제2 지지 구역(58, 60)에 지지되어 제1 및 제2 리세스(52, 54)를 덮는다. 제1 리세스(52) 및 그와 중첩하는 기판(26)의 부분(44a)은 제1 챔버(52a)를 구획한다. 제2 리세스(54) 및 그와 중첩하는 기판(26)의 부분(44b)은 제2 챔버(54a)를 구획한다. 펌프 시스템(70)은 제1 및 제2 챔버(52a, 54a) 내의 압력을 제어하도록 작동한다.
예를 들면, 압력은 척 본체(42)와의 기판(26)의 위치를 유지하고 회피되지 않는 경우 중력(g) 하에서 척 본체(42)로부터의 기판(26)의 분리를 감소시키도록 제1 챔버(52a) 내에 설정될 수 있다. 제2 챔버(54a) 내의 압력은 특히 각인 중에 발생하는 몰드(28) 상의 특징부에 의해 구획되는 패턴 내의 표면외 왜곡을 감소시키도록 제1 챔버(52a) 내의 압력과는 상이할 수 있다. 표면외 왜곡은 예를 들면 몰드(28)와 접촉하는 도 2에 도시된 각인층(34)의 결과로서 발생하는 몰드(28)에 대한 상향력(R)으로부터 발생될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 기판(26)의 형상을 조절함으로써, 패턴 내의 표면외 왜곡은 회피되지 않는 경우 감쇠될 수 있다. 예를 들면, 펌프 시스템(70)은 힘(R)을 보상하기 위해 챔버(54a) 내에 포지티브 압력을 인가할 수 있다. 이는 기판(26) 및 따라서 몰드(28)에 소정의 미리 결정된 형상을 제공하기 위해 힘(R) 하에서 기판(26) 및 따라서 몰드(28)의 굴곡이 제어되거나 감쇠되도록 측면(46)의 상이한 구역 사이에 상이한 압력을 생성한다. 기판(26) 및 몰드(28)가 취할 수 있는 예시적인 형상은 타원형, 아치형, 평면형, 포물선형, 새들형 등을 포함한다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 각인 헤드(18)는 몰드(28)가 각인 프로세스 중에 받게 되는 힘(R)의 크기를 검출하기 위한 압력 센서(18d)를 포함할 수 있다. 그와 데이터 통신하는 프로세서(71)에 전송되는 정보가 센서에 의해 생성된다. 센서(18d)로부터 얻어진 정보에 응답하여, 프로세서(71)는 기판(26) 및 따라서 몰드(28)가 소정의 미리 결정된 형상을 갖도록 힘(R)을 보상하기 위해 챔버(52a, 54a) 내에 압력을 설정하도록 펌프 시스템(70)을 제어할 수 있다.
챔버(52a, 54a) 내의 압력은 압력 센서(18d)에 의해 검출된 이전의 각인 프로세스로부터 힘(R)의 사전 지식에 기초하여 설정될 수 있다. 그 결과, 챔버(52a, 54a) 내의 압력은, 기판(26) 및 따라서 몰드(28)가 소정의 미리 결정된 형상을 갖는 것을 보장하기 위해 몰드(28)와 각인층(34) 사이에 접촉이 형성되기 전 또는 후에 설정될 수 있다. 몇몇 경우에, 각인 프로세스 중에 진행 중에 또는 동적으로 챔버(54a)를 가압하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 몰드(28)가 각인층(34)에 접촉한 후에 원하는 바에 따라 표면(26)을 적절하게 성형하도록 챔버(54a) 내의 압력을 설정하는 것이 바람직할 수 있다. 기판(26) 및 따라서 몰드(28)의 소정의 미리 결정된 형상을 얻기 위해 챔버(54a) 내에 설정된 포지티브 압력은 챔버(52a) 내에 설정된 진공압보다 클 수 있다. 이는 기판(26)을 척 본체(42)로부터 분리될 수 있게 한다.
각인 중에 척 본체(42)와 기판(26) 사이의 상대 위치를 유지하기 위해, 챔버(54a) 내의 압력은 몰드(28)가 각인층(34)에 접촉한 후에 동적으로 설정될 수 있다. 이 방식으로, 챔버(52a) 내의 힘(R)과 진공압은 척 본체(42)와 기판(26) 사이의 상대 위치가 챔버(54a) 내의 포지티브 압력에 직면하여 유지되는 것을 보장한다. 몰드(28)가 각인층(34) 내에 패턴을 각인한 후에, 챔버(54a) 내의 압력이 내부에 진공을 설정하도록 조정될 수 있다. 이 방식으로, 모든 챔버(52a, 54a)는 척 본체(42)와 기판(26) 사이의 상대 위치를 유지하면서 각인층(34)으로부터의 몰드(28)의 분리를 용이하게 하기 위해 진공을 갖는다.
기판(26)에 연결된 것은, Y 방향이 도 8의 평면 내로 지향된다는 이해 하에, 기판을 X 및 Y 방향으로 가압하기 위한 수단이다. 본 예에서, 가압 수단은, 주위면(26c)이 명료화를 위해 도시되지는 않았지만 본 실시예에 포함되어 있다는 이해 하에, 그들 중 2개가 Y 축을 따라 연장하는 것(72a, 72b)으로서 도시되어 있는 하나 이상의 블래더(bladder)를 갖는 주위면(26c)을 둘러싸는 유체 기밀 블래더 시스템을 포함한다. 블래더 시스템에 부가하여 또는 그 대신에, 바이스(vice) 또는 바이스로서 기능하는 압전 액추에이터와 같은 기판(26)을 가압하는 것이 가능한 다른 장치가 이용될 수 있다. 블래더(72a, 72b)는 블래더(72a, 72b) 내의 유체압을 제어하기 위해 펌프 시스템(70)과 유체 연통한다. 이 방식으로, 블래더(72a, 72b)는 도 2에 도시된 바와 같이 기판의 치수를 변경하고 각인층(34) 내에 기록된 패턴의 표면내 왜곡을 감소시키기 위해 기판(26)에 힘을 인가하는데 사용될 수 있다.
각인층(34) 내에 기록된 패턴의 표면내 왜곡은 특히 각인층(34) 및 웨이퍼(30)의 치수 편차로부터 발생할 수 있다. 이들 치수 편차는 부분적으로는 열적 변동 뿐만 아니라 일반적으로 크기/런-아웃(run-out) 에러라 칭하는 것을 생성하는 이전의 처리 단계에서의 부정확성에 기인할 수 있다. 크기/런-아웃 에러는 원래 패턴이 기록되는 웨이퍼(30)의 구역이 원래 패턴의 영역을 초과할 때 발생한다. 부가적으로, 크기/런-아웃 에러는 원래 패턴이 기록되는 웨이퍼(30)의 구역이 원래 패턴보다 작은 영역을 가질 때 발생할 수 있다. 크기/런-아웃 에러의 악영향은 도 6에 도시된 바와 같이 패터닝된 표면(32a)과 중첩하는 각인층(124)으로서 도시된 다중층의 각인 패턴을 형성할 때 과장된다. 2개의 중첩 패턴 사이의 적절한 정렬은 단일 단계 완전 웨이퍼 각인 및 단계-반복 각인 프로세스 양자에 있어서 크기/런-아웃 에러에 직면하여 곤란하다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 단계-반복 프로세스는 몰드(28) 상의 원래 패턴이 기록될 수 있는 웨이퍼(30)에 복수의 구역(a-1)을 구획하는 것을 포함한다. 몰드(28) 상의 원래 패턴은 몰드(28)의 전체면에 동일 공간에 걸쳐 있거나 단순히 그의 부분에 위치될 수 있다. 본 발명은 웨이퍼(30)에 대면하는 몰드(28)의 표면에 동일 공간에 걸쳐 있는 원래 패턴에 대해 설명되지만, 기판(26)은 각각의 구역(a-1)보다 큰 영역을 갖는다. 단계-반복 프로세스의 적절한 실행은 각각의 구역(a-1)과의 몰드(28)의 적절한 정렬을 포함한다. 이를 위해, 몰드(28)는 "+" 부호로 도시된 정렬 마크(114a)를 포함한다. 구역(a-1) 중 하나 이상은 기준 마크(110a)를 포함한다. 정렬 마크(114a)가 기준 마크(110a)와 적절하게 정렬되는 것을 보장함으로써, 그와 중첩하는 구역(a-1) 중 하나와의 몰드(28)의 적절한 정렬이 획득된다. 이를 위해, 머신 비젼(machine vision) 장치(도시 생략)가 정렬 마크(114a)와 기준 마크(110a) 사이의 상대 정렬을 검지하는데 이용될 수 있다. 본 예에서, 적절한 정렬은 기준 마크(110a)와 중첩하는 정렬 마크(114a) 상에 지시된다. 크기/런-아웃 에러가 도입되면 적절한 정렬이 매우 어려워진다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 크기/런-아웃 에러는 몰드(28)와 웨이퍼(30) 사이에 상대 치수 편차를 생성함으로써, 에러가 회피되지 않는다 하더라도 감소된다. 구체적으로, 웨이퍼(30)의 온도는, 구역(a-1) 중 하나가 몰드(28) 상의 원래 패턴의 영역보다 약간 작은 영역을 구획하도록 변경된다. 그 후, 크기/런-아웃 에러의 최종 보상은, 도 12에 도시된 바와 같이 서로 횡방향으로 배향된 화살표(F1 및 F2)에 의해 나타낸 몰드(28)로 이후에 전달되는 기계적 압축력을 블래더(72a, 72b)를 사용하여 도 8에 도시된 기판(26)에 인가함으로써 성취된다. 이 방식으로, 원래 패턴의 영역은 그와 중첩하는 구역(a-1)의 영역과 동일 영역에 걸쳐 형성된다.
그러나, 도 5 및 도 8을 참조하면, 기판(26)으로의 압축력의 인가는 굽힘 작용에 의해 기판의 형상을 변화시킨다. 기판(26)의 굽힘은 또한 각인층(34) 내에 각인된 패턴에 왜곡을 도입할 수 있다. 기판(26)의 굽힘에 기인하는 왜곡은, 방지되지 않는 경우에는 기판(26)의 굽힘이 제어되어 소정 방향에서 발생하도록 블래더(72a, 72b)를 위치시킴으로써 감소될 수 있다. 본 예에서, 블래더(72a, 72b)는 힘(R)에 평행하고 대향하는 방향으로 굴곡되기 위해 기판(26)을 가압하도록 위치된다. 이 방식으로 기판(26)의 굽힘을 제어함으로써, 척킹 시스템(40)은 소정의 미리 결정된, 예를 들어 아치형, 평면형 등을 얻도록 몰드(28)를 설정하기 위해 굽힘력(B)을 보상하는데 이용될 수 있다. 펌프 시스템(70)은 이 목적으로 챔버(54a)를 적절하게 가압하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 굽힘력(B)이 힘(R)보다 크다고 가정하면, 펌프 시스템(70)은 굽힘력(B)을 상쇄하기 위해 충분한 진공으로 챔버(54a)를 진공 배기하는데 이용될 수 있다. 굽힘력(B)이 힘(R)보다 약하면, 펌프 시스템(70)은 몰드(28)의 평면성 또는 임의의 다른 소정 형상을 유지하도록 적절히 챔버(54a)를 가압하는데 이용될 수 있다. 정확한 압력 레벨은, 적절한 레벨로 챔버(52a, 54a)를 가압하기 위해 펌프 시스템(70)에 구비될 수 있는 프로세서(71)에 의해 이후에 분석될 수 있는 힘(R, B)의 사전 지식에 의해 결정될 수 있다. 또한, 힘(R, B)은 상술한 압력 센서(18d) 및 프로세서(71)와 같은 공지의 기술을 사용하여 동적으로 감지될 수 있으므로, 챔버(52a, 54a) 내의 압력은 기판(26)을 소정 형상으로 유지하기 위해 작동 중에 동적으로 설정될 수 있다. 굽힘력의 크기는 주위면(26c)의 형상, 예를 들면 주위면(26c)이 제1 및 제2 표면(26a, 26b)에 수직으로 연장하는지 그에 대해 경사각을 형성하는지의 여부, 뿐만 아니라 블래더(72a, 72b)가 힘을 인가하는 주위면 상의 위치 뿐만 아니라 도 2에 도시된 표면(32) 상의 비드(36)의 패턴과 같은 다수의 팩터에 의존한다. 단일 압축력을 인가하기 위한 수단은 블래더(72a, 72b)와 같은 주위면의 대향 구역에 도시되어 있다. 힘(F3, F4, F5, F6)으로 도시된 바와 같은 다수의 압축력이 주위면(26c)의 대향 구역에 인가될 수 있다. 힘(F3, F4, F5, F6)은 소정의 미리 결정된 형상을 기판(26)에 제공하도록 요구에 따라 동일하거나 상이한 크기를 가질 수 있다. 부가의 장점은 하나 또는 양 챔버(52a, 54a) 내의 압력이 포지티브 압력으로 설정되어, 척 본체(42)로부터의 기판(26)의 제거를 용이하게 할 수 있다는 것이다. 이는 또한 프로세스 제어 하에서, 또는 수동으로 성취될 수 있다.
도 8을 재차 참조하면, 블래더(72a, 72b)로 기판(26)알 가압할 때, 기판(26)과 지지 영역(58, 60) 사이의 상대 이동이 X 및 Y축을 따라 발생한다. 그 결과, 지지 구역(58, 60)은, 상기 기판(26)의 프로파일에 순응하고 X 및 Y축을 따른 변형에 저항성이 있도록 구성된 재료로 그 상부에 형성된 표면 구역(58a, 60a)을 각각 갖는다. 이 방식으로, 표면 구역(58a, 60a)은 X 및 Y 방향에서 척 본체(42)에 대한 기판(26)의 상대 이동에 저항한다.
도 8 및 도 13을 참조하면, 다른 실시예에서, 척 본체(142)는 제1 및 제2 지지 구역(158, 160) 사이로 연장하는 하나 이상의 벽 또는 배플(baffle)(142a, 142b, 142c, 142d)을 포함할 수 있다. 이 방식으로, 벽/배플(142a, 142b, 142c, 142d)은 기판(26)이 그와 중첩하여 배치되면 하위 챔버로서 기능하는 복수의 하위 구역(152a, 152b, 152c, 152d)으로 리세스(152)를 분할한다. 하위 챔버(152a, 152b, 152c, 152d)는 유체 기밀일 수 있고 이는 펌프 시스템(70)과 유체 연통하여 하위 챔버를 배치하는 관통로(도시 생략)를 각각 갖는다. 대안적으로, 또는 그와 연계하여, 하위 챔버(152a, 152b, 152c, 152d)는 기판(26)이 그와 중첩하여 배치되면 유체 기밀 챔버를 형성하지 않을 수 있다. 오히려, 벽(142a, 142b, 142c, 142d)이 기판(26)으로부터 이격되어 기판을 가로지르는 유체 전달을 위한 배플로서 기능할 수 있다. 그 결과, 펌프 시스템(70)에 의해 리세스(152)에 제공되는 적절한 압력 레벨에 의해, 압력 차이가 하위 챔버(152a, 152b, 152c, 152d) 사이에 원하는 바에 따라 제공될 수 있다. 유사한 방식으로, 하나 이상의 배플(142e)이 원한다면 하위 챔버(154a, 154b)를 형성하도록 지지 구역(160)의 대향 영역 사이로 연장되어 위치될 수도 있다.
도 2 및 도 13을 참조하면, 이 구조로 벽/배플(142a, 142b, 142c, 142d)을 제공하면, 하위 구역(152a, 152b, 152c, 152d)은 상이한 압력 레벨을 동시에 구비할 수 있다. 그 결과, 각인층(34)으로부터 견인 이격될 때 기판(26) 상에 인가된 힘의 양은 기판(26)의 표면을 가로질러 변화될 수 있다. 이는 그로부터 기판(26)의 분리 중에 각인층(34)에 형성되는 왜곡 또는 결합을 감소시키는 각인층(34)으로부터의 기판(26)의 외팔보 효과 또는 박리를 허용한다. 예를 들면, 하위 챔버(152b)는 잔여 하위 챔버(152a, 152c, 152d)와 관련된 압력보다 크게 내부에 설정된 압력을 가질 수 있다. 결과적으로, 거리 "d"가 증가할 때, 하위 챔버(152a, 152c)와 중첩하는 기판(26)의 부분이 받는 견인력은 하위 챔버(152b)와 중첩하는 기판(26)의 부분이 받는 견인력 보다 크다. 따라서, 하위 챔버(152a, 152c, 152d)와 중첩하는 기판(26)의 부분에 대해 "d"가 증가하는 비율은 하위 챔버(152b)와 중첩하는 기판(26)의 부분을 위해 "d"가 증가하는 비율에 비해 가속되어 상술된 외팔보 효과를 제공한다.
도 14에 도시된 또 다른 실시예에서, 척 본체(242)는 외부 리세스(252) 외측의 저부면(252a)으로부터 돌출하는 복수의 핀(242a)을 포함한다. 핀(242a)은 진공을 경유하여 척 본체(242)상에 유지된 웨이퍼(도시 생략)를 위한 기계적 지지부를 제공한다. 이는 지지 구역(258, 260)이 지지 구역(258, 260)에 대하여 안착된 웨이퍼(도시 생략)의 표면(도시 생략)과 완전히 순응하는 재료로 각각 형성된 표면 구역(258a, 260a)을 구비하게 한다. 이 방식으로, 표면 구역(258a, 260a)은 극도의 표면 변화시, 예를 들면, 표면 구역(258a, 260a)과 웨이퍼(도시 생략)의 표면(도시 생략) 사이에 미립자 물질이 존재할 때, 웨이퍼(도시 생략)에 액체 기밀 밀봉을 제공한다. Z-방향으로의 웨이퍼(도시 생략)의 기계적 지지부는 표면 구역(158a, 260a)에 의해 제공될 필요가 없다. 핀(242a)은 이 지지부를 제공한다. 이를 위해서, 핀(242a)은 통상적으로 원형 단면을 갖는 강체 기둥이다.
도 11, 도 12 및 도 15를 참조하면, 작동시에 X-Y 평면에서의 웨이퍼(30)의 정확한 측정은 단계 200에서 수행된다. 이는 머신 비젼 장치(도시 생략) 및 공지의 신호 처리 기술을 사용하여 웨이퍼(30) 상에 존재하는 전체 정렬 기준(110b)을 감지함으로써 성취될 수 있다. 단계 202에서, 웨이퍼(30)의 온도는 변경된다, 즉 구역(a-1) 중 하나의 영역은 몰드(28) 상에 원래 패턴의 영역보다 약간 작다. 온도 편차는 웨이퍼(30)가 지지되는 온도 제어형 척 또는 받침대(도시 생략)를 사용하여 성취될 수 있다. 구역(a-1)의 각각의 영역은 2개의 동일 선상의 전체 정렬 기준(110b) 사이의 거리의 변화의 측정에 의해 결정될 수 있다.
구체적으로는, X 또는 Y축 중 하나를 따른 동일 선상의 2개의 정렬 기준(110b) 사이의 거리의 변화가 결정된다. 그 후, 이 거리의 변화는 X-축을 따른 웨이퍼(30) 상의 다수의 인접 구역(a-1)에 의해 분할된다. 이는 X-축을 따른 웨이퍼(30)의 치수 변화에 기인하는 구역(a-1)의 영역의 치수 변화를 제공한다. 필요하다면, 동일한 측정이 Y-축을 따른 웨이퍼(30)의 치수 변화에 기인하는 구역(a-1)의 영역의 변화를 결정하도록 수행될 수 있다. 그러나, 웨이퍼(30)의 치수 변화는 2개의 수직축(X, Y)에서 균일할 수 있는 것으로 또한 가정될 수 있다.
단계 204에서, 압축력(F1, F2)은 패턴과 중첩하는 구역(a-1) 중 하나의 영역과 동일 영역에 걸치도록 원래 패턴의 영역을 설정하기 위해 몰드(28)에 인가된다. 이는 2개 이상의 정렬 마크(114a)가 2개 이상의 기준 마크(110a)와 정렬될 때를 판단하도록 머신 비젼 장치(도시 생략) 및 공지된 신호 처리 기술을 실시간 채용하여 달성될 수 있다. 단계 206에서, 적절한 정렬이 이루어지고 크기/런-아웃 에러가 감소된 후에, 손상되지 않는다면 원래 패턴이 몰드(28)와 중첩된 구역(a-1)에 기록된다. 각각의 웨이퍼(30) 또는 몰드(28) 각각에서 모든 방향에서 치수 변화가 균일하지 않을 수 있기 때문에 압축력(F1, F2)이 동일한 크기를 가질 필요는 없다. 또한, 크기/런-아웃 에러는 X-Y 방향 모두에서 동일하지 않을 수 있다. 결국, 압축력(F1, F2)은 이러한 예외를 보상하기 위해 상이할 수 있다. 또한, 크기/런-아웃 에러를 더욱 감소시키기 위해, 도 6에 도시된 각인층(124)에 접촉한 후에 몰드(28)에서의 치수 변화가 일어날 수 있다. 그러나, 이러한 변화가 필수적인 것은 아니다.
다시 도 6, 도 11 및 도 12를 참조하면, 이와 중첩된 구역(a-1)을 갖는 몰드(28)의 정렬은 각인층(124)으로부터 이격된 몰드(28)에서 발생할 수 있다. 크기/런-아웃 에러가 전체 웨이퍼(30)에 걸쳐 일정하다면, 그 후에 힘(F1, F2)의 크기는 원래 패턴이 기록된 각각의 구역(a-1)에서 유지될 수 있다. 그러나, 크기/런-아웃 에러가 하나 이상의 구역(a-1)에서 상이하다고 판단되면, 도 15에 도시된 단계 202 및 204는 원래 패턴이 기록된 각각의 구역(a-1)에서 수행된다. 웨이퍼(30)와 몰드(28) 사이에 발생할 수 있는 상대적인 치수 변화에는 제한이 있다는 것을 인지하여야 한다. 예를 들어, 몰드(28)가 몰드(28)의 원 상태 구조를 유지하면서 압축력(F1, F2) 하에 있을 때, 몰드(28) 상의 패턴이 이와 동일한 공간에 있는 영역을 형성하는 것을 보장하도록 구역(a-1)의 영역이 적절하게 치수 조절되어야 한다.
도 5 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단계 300에서 X-Y평면에서의 웨이퍼(30)의 정밀한 측정이 수행된다. 단계 302에서, 몰드(28)와 중첩된 구역(a-1)들 중 하나의 치수가 결정된다. 단계 304에서는 몰드(28)와 중첩된 구역(a-1)들 중 하나의 영역이 더 큰지 여부가 판단된다. 이러한 경우에, 프로세스는 단계 306으로 진행하고, 그렇지 않다면 프로세스는 단계 308로 진행한다. 단계 308에서, 몰드(28)는 중첩한 구역(a-1)과 접촉하도록 위치되고, 패턴의 영역이 이러한 구역(a-1)의 영역과 동일한 공간에 있도록 몰드(28)에 필요한 압축력(F1, F2)의 크기가 인가되도록 결정된다. 단계 310에서, 압축력(F1, F2)이 몰드(28)에 인가된다. 그 후에, 몰드(28)는 몰드(28)와 중첩하는 구역(a-1)으로부터 이격되고, 프로세스는 원래 패턴을 기록하는 웨이퍼(30) 상에 구역(a-1)이 남아 있는지 여부를 판단하는 단계 312로 진행한다. 남아 있으면, 프로세스는 단계 314로 진행하고, 몰드는 다음 구역과 중첩하도록 위치되며 프로세스는 단계 316에서 종료된다.
단계 304에서 몰드(28)와 중첩하는 구역(a-1)이 패턴의 영역보다 크다고 결정되면, 프로세스는 단계 306으로 진행하고, 몰드(28)의 온도는 몰드(28)의 팽창에 의해 변화한다. 본 실시예에서, 몰드(28)는 패턴이 중첩된 구역(a-1)의 영역보다 약간 커지도록 단계 306에서 가열된다. 그 후에, 프로세스는 단계 310으로 이어진다.
상술된 본 발명의 실시예는 예시적이다. 위에서 설명된 기재에는 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 포지티브 유체압을 갖는 척 본체-기판 조합에 의해 형성된 모든 챔버를 가압함으로써 기판이 척 본체로부터 신속하게 해제될 수 있다. 또한, 상술된 대부분의 실시예는 중합 가능한 재료의 비드의 적층에 의해 각인층을 형성하지 않는 종래의 각인 리소그래피 공정으로 실행될 수 있다. 본 발명의 상이한 실시예가 채용될 수 있는 예시적인 프로세스들은 전체 내용이 본 명세서에 참조된 미국 특허 제5,772,905호에 개시된 고온 양각 프로세스를 포함한다. 또한, 본 발명의 대부분의 실시예는 초우 등의 Ultrafast and Direct Imprint of Nanostructure in Silicon, 네이처사, Col. 417, 페이지 835 내지 837, 2002년 6월에 개시된 형태의 레이저 유기 지향 각인(LADI) 프로세스를 사용하여 채용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 기재에 의해 결정되지 않으며, 그 동등한 범위와 함께 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

Claims (19)

  1. 기판을 보유하는 척킹 시스템에 있어서,
    그 사이로 연장하는 에지면을 갖는 제1 및 제2 대향 측면을 구비하는 척 본체를 포함하고,
    상기 제1 측면은 제1 및 제2 이격 지지 구역을 구획하는 제1 및 제2 이격 리세스를 구비하고, 상기 제1 지지 구역은 상기 제2 지지 구역 및 상기 제1 및 제2 리세스를 둘러싸고, 상기 제2 지지 구역은 상기 제2 리세스를 둘러싸고, 상기 제2 리세스와 중첩하는 상기 본체의 부분은 미리 결정된 파장을 갖는 방사선에 투명하고, 상기 부분은 상기 제2 측면으로부터 연장하여 상기 제2 리세스에 근접하여 종결하고, 상기 제2 측면 및 상기 에지면은 외부면을 구획하고, 상기 본체는 상기 외부면 중 하나와 유체 연통하여 상기 제1 및 제2 리세스 중 하나를 배치하는 상기 본체를 통해 연장하는 관통로를 포함하는 척킹 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 지지 구역의 각각은 상기 제2 표면으로부터 이격 지향하여 그와 관련된 지지면을 갖고, 상기 지지면은 상기 기판의 프로파일에 순응하도록 적용된 재료로 형성되는 척킹 시스템.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 리세스는 그로부터 연장하는 복수의 이격된 핀을 포함하는 척킹 시스템.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 지지 구역의 각각은 상기 제2 표면으로부터 이격 지향하여 그와 관련된 지지면을 갖고, 상기 지지면은 상기 제1 방향에 횡단 방향에서의 이동에 저항하면서 상기 기판의 프로파일에 순응하도록 상기 제1 및 제2 대향 측면 사이로 연장하는 제1 방향에서 유연한 재료로 형성되는 척킹 시스템.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제2 리세스 내에 배치되어 상기 제1 리세스를 복수의 하위 챔버로 분할하도록 상기 제1 및 제2 지지 구역 사이로 연장하는 벽을 추가로 포함하는 척킹 시스템.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제1 지지 구역은 상기 제2 지지 구역에 대해 동심이고, 환형, 다각형 및 원형으로 이루어진 형상의 세트로부터 선택되는 형상을 갖는 척킹 시스템.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 대향 측면의 형상을 만곡시키기 위해 상기 기판을 굽히도록 연결된 수단을 추가로 포함하는 척킹 시스템.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 관통로와 유체 연통하는 유체 제어 시스템을 추가로 포함하고, 상기 기판은 상기 제1 및 제2 지지 구역에 지지되어 상기 제1 및 제2 리세스를 덮고, 상기 제1 리세스 및 그와 중첩하는 상기 기판의 부분은 제1 챔버를 구획하고 상기 제2 리세스 및 그와 중첩하는 상기 기판의 부분은 제2 챔버를 구획하고, 상기 압력 제어 시스템은 상기 제1 및 제2 챔버 중 하나 내의 압력을 제어하도록 작동하는 척킹 시스템.
  9. 제1 항에 있어서, 부가의 관통로를 제공하는 것을 추가로 포함하고, 상기 관통로 및 상기 부가의 관통로는 상기 제1 및 제2 리세스의 각각을 상기 외부면 중 하나와 유체 연통하여 배치하고 상기 관통로 및 상기 부가의 관통로와 유체 연통하는 압력 제어 시스템을 포함하고, 상기 기판은 상기 제1 및 제2 지지 구역에 지지되어 상기 제1 및 제2 리세스를 덮고 상기 제1 리세스 및 그와 중첩하는 상기 기판의 부분은 제1 챔버를 구획하고, 상기 제2 리세스 및 그와 중첩하는 상기 기판의 부분은 제2 챔버를 구획하고, 상기 압력 제어 시스템은 상기 제1 및 제2 챔버 사이에 압력 차이를 생성하도록 작동하는 척킹 시스템.
  10. 제1 항에 있어서, 부가의 관통로를 제공하는 것을 추가로 포함하고, 상기 관통로 및 상기 부가의 관통로는 상기 제1 및 제2 리세스의 각각을 상기 외부면 중 하나와 유체 연통하여 배치하고 상기 관통로 및 상기 부가의 관통로와 유체 연통하는 압력 제어 시스템 및 그의 대향 측면을 만곡시키기 위해 상기 기판을 굽히도록 연결된 수단을 포함하고, 상기 기판은 상기 제1 및 제2 지지 구역에 지지되어 상기 제1 및 제2 리세스를 덮고 상기 제1 리세스 및 그와 중첩하는 상기 기판의 제1 부분은 제1 챔버를 구획하고, 상기 제2 리세스 및 그와 중첩하는 상기 기판의 제2 부분은 제2 챔버를 구획하고, 상기 압력 제어 시스템은 상기 제2 부분의 곡률을 조절하도록 상기 제2 챔버 내의 압력을 제어하기 위해 작동하는 척킹 시스템.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 제1 리세스 내에 배치되어 상기 제1 리세스를 복수의 하위 챔버로 분할하도록 상기 제1 및 제2 지지 구역 사이로 연장하는 벽, 및 상기 관통로와 유체 연통하는 압력 제어 시스템을 추가로 포함하고, 상기 기판은 상기 제1 및 제2 지지 구역에 지지되어 상기 제1 리세스를 덮고, 상기 제1 리세스 및 그와 중첩하는 상기 기판의 부분은 제1 챔버를 구획하고, 상기 압력 제어 시스템은 그 사이에 압력 차이를 생성하도록 상기 복수의 하위 챔버 내의 압력을 제어하기 위해 작동하는 척킹 시스템.
  12. 제1 및 제2 대향 표면을 갖고 각인층으로부터 이격된 기판의 형상을 조절하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제2 대향 표면 내의 구조적 왜곡을 완화하기 위해 상기 제1 대향 표면의 상이한 구역 사이에 압력 차이를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 구조적 왜곡은 상기 각인층의 함수인 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 생성 단계는 소정의 미리 결정된 형상을 갖는 상기 제2 대향 표면의 하위 부분을 설정하도록 상기 구역의 제1 부분 집합에 견인력을 인가하고 상기 구역의 제2 부분 집합에 압박력을 인가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 상이한 구역의 잔여 구역과 관련된 견인력보다 실질적으로 큰 견인력을 상기 구역의 제1 부분 집합에 인가하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제1 부분 집합은 연속적이고 상기 기판의 주연부에 근접하여 위치되는 방법.
  15. 제12 항에 있어서, 굽힘 작용을 유도하는 그의 치수를 변경시키도록 상기 기판에 압축력을 인가하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 생성 단계는 상기 굽힘 작용을 완화시키고 상기 제2 측면의 부분의 소정의 미리 결정된 형상을 유지하도록 견인력을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  16. 제12 항에 있어서, 상기 생성 단계는 상기 상이한 구역의 제2 부분을 둘러싸도록 상기 상이한 구역의 제1 부분을 설정하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제1 구역은 그에 인가된 견인력을 갖고 상기 제2 구역은 그 상부에 존재하는 압박력을 갖는 방법.
  17. 제12 항에 있어서, 상기 압력 차이를 생성하는 단계는 상기 제2 표면에 지지된 외부 압력을 보상하기 위해 상기 압력 차이를 변경함으로써 상기 제2 대향 표면의 구조적 왜곡을 완화하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제12 항에 있어서, 상부에 패턴을 갖는 몰드와 상기 패턴과 대면하여 상부에 배치된 각인층을 갖는 웨이퍼를 상기 제2 표면에 제공하고 상기 각인층과 상기 몰드를 접촉시키는 단계를 추가로 포함하고, 상기 생성 단계는 이들 사이로 연장하는 에지면을 갖는 제1 및 제2 대향 측면을 갖는 척 본체를 제공하는 단계로서 상기 제1 측면은 제1 및 제2 이격 지지 구역을 구획하는 제1 및 제2 이격 리세스를 포함하는 단계와, 상기 제1 및 제2 지지 구역에 상기 기판을 지지시키는 단계와, 상기 제1 및 제2 리세스를 덮는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제1 리세스 및 그와 중첩하는 상기 기판의 부분은 제1 챔버를 구획하고, 상기 제2 리세스와 그와 중첩하는 상기 기판의 부분은 제2 챔버를 구획하고, 상기 압력 차이는 상기 제1 및 제2 챔버 내의 상이한 압력 레벨을 설정함으로써 생성되고, 상기 각인층을 상기 몰드와 접촉시킨 후에 상기 제2 챔버 내에 포지티브 압력을 설정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 각인층으로부터 상기 몰드를 분리하는 단계 및 상기 각인층으로부터 상기 몰드를 분리하기 전에 상기 제2 챔버를 진공 배기하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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